我国海上探井主要采用自升式钻井平台进行作业,探井隔水导管是连接海底至钻井平台的重要设备,由于其横向无扶正装置,且泥线以上自由段长度最大超过一百米,当遭遇恶劣的海况时,可能会引发井口失稳,造成严重的作业事故。目前只从理论角度对隔水导管力学进行分析,准确预测隔水导管在现场作业工况下的实际受力还有一定难度,尤其是在台风极限工况下隔水导管受力情况没有定性或定量的研究,仅仅停留在数值模拟和室内实验研究阶段。因此有必要开展现场力学监测实验,对隔水导管在真实作业工况下的力学性能进行研究,为海上探井作业提供技术支撑和实践基础。针对隔水导管、井口载荷、自升式钻井平台相互作用情况,基于纵横弯曲梁理论,建立了隔水导管海底以上管柱的挠曲线方程和隔水导管整体力学模型,结合隔水导管边界条件,求解得到隔水导管与外载荷的影响规律;考虑到探井延长测试周期长,本文通过对目标井的海洋环境载荷、隔水导管约束条件、平台情况等方面进行调研,结合理论分析、数值模拟、现场实验等研究方法,开展了自升式钻井平台不同偏移工况下隔水导管力学分析、多种环境工况下隔水导管稳定性分析、不同顶部张力下对隔水导管力学分析等研究工作。本文以我国东海某区块的探井为实际案例,进行现场隔水导管应变监测实验研究,首先结合平台隔水导管实际情况设计监测方案,随后,以实验监测实验数据为基础详细阐述了实验数据的分析方法,通过此方法能够利用有限的应变传感器采集的数据来重构隔水导管受力特性,包括响应频率、管柱应变等。本文的研究成果已应用到某东海探井中,为该项目的工程设计和施工提供了理论指导。